بررسی رفتار لرزه ای اتصالات ورق انتهایی دارای مواد حافظه دار شکلی پایه آهن

در زلزله 1994 نورثریج و 1995 کوبه، تعداد زیادی از قاب های خمشی جوشی مرسوم، متحمل شکست ترد در محل اتصال تیر به ستون شدند. پژوهشگران دریافتند که شکل پذیری اجزاء سیستم های سازه ای، در مهار انرژی ناشی از بار های دینامیکی و به ویژه بارهای زلزله و انفجار، بسیار موثر می باشند. در سال های اخیر، آلیاژ های حافظه دار شکلی پایه آهن (Fe-based SMA ها)، که دارای دو ویژگی مهم خاصیت فوق ارتجاعی و رفتار حافظه شکلی می باشند، برای بهبود عملکرد لرزه ای سیستم های سازه ای مورد استفاده قرار گرفته اند. این پژوهش به ارزیابی قابلیت اتلاف انرژی و دیگر خصوصیات اتصالات خمشی با ورق انتهایی گسترش یافته و دارای پیچ هایی از جنس آلیاژ های حافظه دار شکلی سوپرالاستیک پایه آهنی می پردازد. مدل های سه بعدی اتصال، با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS ساخته شده اند. با اعمال بارهای چرخه ای به انتهای تیر اتصال، رفتار آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش دو نوع اتصال ورق انتهایی چهارپیچی، یکی با رفتار صفحه ضخیم و دیگری با رفتار صفحه نازک، مدل سازی شده است و در مورد هرکدام، رفتار اتصال با استفاده از مصالح حافظه دار شکلی و بدون آن ها مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. استفاده از این مصالح در مورد اتصال با رفتار صفحه ضخیم باعث افزایش شکل پذیری اتصال به میزان 35 درصد شده است و اتصال 93 درصد تغییرشکل ایجادشده را جبران کرده و به حالت اولیه بازگشته است. در اتصال با رفتار صفحه نازک افزایش شکل پذیری اتصال 54 درصد بوده و 85 درصد دوران تحمل شده نیز به حالت اولیه بازگشته است.